A. 电子产品生产工艺
介绍两个，但愿能帮助你
第一个：1.1 PCB扮演的角色
PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接 合的基地，以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产 品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色，也因此时常电子产品功能故 障时，最先被质疑往往就是PCB。图1.1是电子构装层级区分示意。
1.2 PCB的演变
1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体，将之黏着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型。见图1.2
2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术，也发表多项专利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技术，就是沿袭其发明而来的。
1.3 PCB种类及制法
在材料、层次、制程上的多样化以适 合 不同的电子产品及其特殊需求。 以下就归纳一些通用的区别办法，来简单介绍PCB的分类以及它的制造方 法。
1.3.1 PCB种类
A. 以材质分
a. 有机材质
酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。
b. 无机材质
铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能
B. 以成品软硬区分
a. 硬板 Rigid PCB
b.软板 Flexible PCB 见图1.3
c.软硬板 Rigid-Flex PCB 见图1.4
C. 以结构分
a.单面板 见图1.5
b.双面板 见图1.6
c.多层板 见图1.7
D. 依用途分：通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BGA.
另有一种射出成型的立体PCB，因使用少，不在此介绍。
1.3.2制造方法介绍
A. 减除法，其流程见图1.9
B. 加成法，又可分半加成与全加成法，见图1.10 1.11
C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程，本光盘仅提及但不详加介绍，因有许多尚属机密也不易取得，或者成熟度尚不够。 本光盘以传统负片多层板的制程为主轴，深入浅出的介绍各个制程，再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。
2.3.1客户必须提供的数据：
电子厂或装配工厂，委托PCB SHOP生产空板（Bare Board）时，必须提供下列数据以供制作。见表料号数据表-供制前设计使用.
上表数据是必备项目，有时客户会提供一片样品, 一份零件图，一份保证书（保证制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物质）等。这些额外数据，厂商须自行判断其重要性，以免误了商机。
2.3.2 .资料审查
面对这么多的数据，制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点，如下所述。
A. 审查客户的产品规格，是否厂内制程能力可及，审查项目见承接料号制程能力检查表.
B.原物料需求（BOM-Bill of Material）
根据上述资料审查分析后，由BOM的展开，来决定原物料的厂牌、种类及规格。主要的原物料包括了：基板（Laminate）、胶片（Prepreg）、铜箔（Copper foil）、防焊油墨（Solder Mask）、文字油墨（Legend）等。另外客户对于Finish的规定,将影响流程的选择,当然会有不同的物料需求与规格，例如：软、硬金、喷钖、OSP等。
表归纳客户规范中，可能影响原物料选择的因素。
C. 上述乃属新数据的审查, 审查完毕进行样品的制作.若是旧数据,则须Check有无户ECO (Engineering Change Order) ,然后再进行审查.
D.排版
排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率。
有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向：
一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅），化学耗品等。而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力。因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素。
a.基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）。
b.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费。
c.连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
d.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.
e.不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考虑，其测试治具或测试次序规定也不一样。 较大工作尺寸，可以符合较大生产力，但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升，如何取得一个平衡点，设计的准则与工程师的经验是相当重要的。
2.3.3 着手设计
所有数据检核齐全后，开始分工设计：
A. 流程的决定(Flow Chart) 由数据审查的分析确认后，设计工程师就要决定最适切的流程步骤。 传统多层板的制作流程可分作两个部分:内层制作和外层制作.以下图标几种代 表性流程供参考.见图2.3 与 图2.4
B. CAD/CAM作业
a. 将Gerber Data 输入所使用的CAM系统，此时须将apertures和shapes定义好。目前，己有很多PCB CAM系统可接受IPC-350的格式。部份CAM系统可产生外型NC Routing 档，不过一般PCB Layout设计软件并不会产生此文件。 有部份专业软件或独立或配合NC Router,可设定参数直接输出程序.
Shapes 种类有圆、正方、长方,亦有较复杂形状，如内层之thermal pad等。着手设计时，Aperture code和shapes的关连要先定义清楚，否则无法进行后面一系列的设计。
b. 设计时的Check list
依据check list审查后，当可知道该制作料号可能的良率以及成本的预估。
c. Working Panel排版注意事项：
－PCB Layout工程师在设计时，为协助提醒或注意某些事项，会做一些辅助的记号做参考，所以必须在进入排版前，将之去除。下表列举数个项目，及其影响。
－排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率。
有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向：
一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅、金），化学耗品等。而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力。因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素。
1.基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）。
2.铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费。
3.连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
4.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸.
5不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考虑，其测试治具或测试次序规定也不一样。
较大工作尺寸，可以符合较大生产力，但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升，如何取得一个平衡点，设计的准则与工程师的经验是相当重要的。
－进行working Panel的排版过程中，尚须考虑下列事项，以使制程顺畅，表排版注意事项 。
d. 底片与程序：
－底片Artwork 在CAM系统编辑排版完成后，配合D-Code档案，而由雷射绘图机（Laser Plotter）绘出底片。所须绘制的底片有内外层之线路，外层之防焊，以及文字底片。
由于线路密度愈来愈高，容差要求越来越严谨，因此底片尺寸控制，是目前很多PCB厂的一大课题。表是传统底片与玻璃底片的比较表。玻璃底片使用比例已有提高趋势。而底片制造商亦积极研究替代材料，以使尺寸之安定性更好。例如干式做法的铋金属底片.
一般在保存以及使用传统底片应注意事项如下：
1.环境的温度与相对温度的控制
2.全新底片取出使用的前置适应时间
3.取用、传递以及保存方式
4.置放或操作区域的清洁度
－程序
含一,二次孔钻孔程序，以及外形Routing程序其中NC Routing程序一般须另行处理
e. DFM－Design for manufacturing .Pcb lay-out 工程师大半不太了解，PCB制作流程以及各制程需要注意的事项，所以在Lay-out线路时，仅考虑电性、逻辑、尺寸等，而甚少顾及其它。PCB制前设计工程师因此必须从生产力，良率等考虑而修正一些线路特性，如圆形接线PAD修正成泪滴状，见图2.5,为的是制程中PAD一孔对位不准时，尚能维持最小的垫环宽度。
但是制前工程师的修正，有时却会影响客户产品的特性甚或性能，所以不得不谨慎。PCB厂必须有一套针对厂内制程上的特性而编辑的规范除了改善产品良率以及提升生产力外，也可做为和PCB线路Lay-out人员的沟通语言，见图2.6 .
C. Tooling
指AOI与电测Netlist档..AOI由CAD reference文件产生AOI系统可接受的数据、且含容差，而电测Net list档则用来制作电测治具Fixture。
第二个
线路板的工艺流程介绍
一． 双面板工艺流程：
覆铜板（CCL）下料（Cut）→钻孔（Drilling）→沉铜（PTH）→全板镀铜（Panel Plating）→图形转移（Pattern）油墨或干膜→图形电镀（Pattern plating）→蚀刻（Etch）→半检IQC→丝印阻焊油墨和字符油墨（SS）或贴阻焊干膜→热风整平或喷锡（HAL）→外形（Pounching）→成检（FQC）→电测试E-TEST→包装（Packaging）
二． 多层板工艺流程：
内层覆铜板（CCL）铜箔（Copper Foil）下料（Cut）→内层图形制作（Inner-layer Pattern）→内层蚀刻（Inner-layer Etch）→内层黑氧化（Black-oxide）→层压or压合制程→钻孔（Drilling）→沉铜（PTH）→全板镀铜（Panel Plating）→外层蚀刻（Outer-layer Etch）→半检IQC→丝印阻焊油墨和字符油墨（SS）或贴阻焊干膜→热风整平或喷锡（HAL）→外形（Pounching）→成检（FQC）→电测试E-TEST→包装（Packaging
B. 套料软件怎么用啊
XSuperNEST套料引擎功能介绍
优化套料技术是基于数学优化算法，针对不同切割设备和切割工艺，开发的计算
机优化套排软件，以最优化，最紧密，最省料的排料方式把零件套排在钢板上，
实现不同切割设备的自动优化排料和优化切割，是节省钢材最有效的方法。从手
工切割、机械切割到数控切割，由于切割方式和切割工艺不同，需要采用不同的
优化套排切割方式，从而以先进的优化套排软件技术改造传统的粗放式切割下料
方式。
目前我国切割焊接企业在钢材切割下料过程中，普遍沿用传统的按零件顺序
切割下料的生产方式。比如在手工切割和机械切割中，切割工人按照零件下料清
单的顺序依次切割，不考虑或很难考虑优化套排问题，从而不可避免的产生大量
边角余料，造成钢材浪费。在数控切割中，普遍使用简单的NC转换软件，把
CAD/DXF零件图转换为NC切割文件，然后在切割机控制器上进行手工排料和矩阵排
料，在钢板上进行断续和局部切割，不能做到整板连续优化套料切割，从而产生
大量边角余料，造成钢材的严重浪费。
下面针对手工切割、机械切割到数控切割给出相应的解决方案。
首先，针对传统的手工切割生产方式，提供优化套排解决方案！
手工切割的技术瓶颈是异形件的画图和放样，特别是三维复杂接管、容器、
三通等的钣金展开放样。手工切割的生产瓶颈是严重缺乏熟练的技术工人，特别
是具有画图和钣金展开放样计算经验的老工人或熟练技工。
XSuperNEST的套料引擎SigmaNEST具有非常强大的功能。
原材料- 节约成本
．使用SigmaNEST 能够最大限度地提高原材料利用率
．相同的产出，消耗更少的原材料
．减少废料
．确保更有效地利用设备消耗品，例如：火焰气体、割炬和光学器件
．降低每个零件的成本
运动轨迹- 零件质量- 更快的速度
．通过优化切割轨迹来提高机床加工效率
．始终在最优的切割环境下运行
．连贯地获得恰当的零件质量
．支持高级数控指令
人力资源- 编程快速简单
．支持最新的Windows 操作系统包括SQL 和.NET
．无以伦比的使用方便性
．支持企业网络版e
．很容易地进行套料和编程
管理- 生产信息
．自动化的生产管理功能
．与订单录入和MRP 系统集成
．精确地评估以及报价
．定制报告文件和后置处理器
．允许实时套料和自动编程
通过材料提高利用率来降低零件成本
材料利用
．SigmaNEST先进的自动套料技术能紧密地排列各种零件，在原材料浪费最少的情
况下得到最大的材料利用率。您能够用更少的材料，降低单位工件的成本以及提
高生产效率，而获得同样的产出量。
．SigmaNEST能够在新的板料或剩余板料上进行多头切割机的套料、切割。
．全面的材料库存管理功能，能够促进剩余材料的使用，并且及时监测材料库存
情况。
零件质量
．SigmaNEST通过采用拐角功率变化、自动迟滞、及时停止等特殊功能，使生产出
来的工件尺寸精度更高。
．允许在同一套料布局上单个零件或多个零件之间调整切割的质量。
．割入选项如过烧、微连接等，能够使切割机床切割下来的零件质量更高。
．SigmaNEST包含了在切割过程中保证工件不移动的技术，确保工件的尺寸精度。
材料管理和安全
．SigmaNEST完全支持自动切割和残料的切割功能，这些功能把整块材料切割为工
件以及把剩余材料切割为好管理的有形材料。
．SigmaNEST的功能如：绕过夹具、避免工件变形、局部排料等，可以确保机床运
行的可靠性和安全性。
．SigmaNEST的优化方便于工件的装卸和原材料的管理。
SigmaNEST 速度更快
．SigmaNEST的高级真实形状套料技术使用了业界最快速、最尖端、最有效的套料
武器。快速的自动套料系统可以使用户实时套料，把不同定单中的各种零件结合
在一起套料，获得最大的产量。
．SigmaNEST综合多块板料的的套料任务，计算最佳的板料规格，方便用户购买合
适的原材料。
SigmaNEST的套料优化：
．共线切割
．共线冲剪
．坡口切割
．切割头数量和间距都可变的多头切割
．连续套料以及生产的自动操作
．SigmaNEST自动地简化复杂的套料及切割任务。 应对当今激烈的竞争环境，它
是理想的工具和伙伴。
SigmaNEST 非常灵活
．SigmaNEST是您唯一需要的软件包。它可以产生套料布局并生成适用于各类切割
机以及冲床的NC代码。
．SigmaNEST可以让用户自己定义套料的规则，包含并自动使用用户自己的商业规则。
降低加工时间，显著提高易损零件的使用寿命
您可以在几分钟之内完成以往需要几个小时才能完成的套料和加工工作。
切割轨迹的质量
SigmaNEST数控加工编程功能的基础是根据零件特征，自动生成刀具轨迹。NC
代码，包括穿透点、割入/割出线、切割偏置都是自动产生的，显着减少了编程时
间。这些特征包括：
．多个割炬的编程
．切割路径的顺序优化
．最小的热变形
．废料切割和剩余材料的切割
．开放的后置处理器结构可以生成包括子程序在内的代码
．切割工艺参数数据库
高级编程功能：运动轨迹优化
在保证零件质量的前提下，利用SigmaNEST 节约加工时间，充分发挥切割机的
能力。包括:
．通过共线切割减少加工时间
高级切割方法
．SigmaNEST支持激光切割、等离子切割、水切割的最新的先进技术，包括自动脉
冲调制、功率调节、进给率调节以及动态穿透。
．SigmaNEST 能够利用机床上的所有特殊切割功能和切割工艺，在与企业其他系
统协调工作时仍能发挥出最佳性能。
制造工艺的集成
．与SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Unigraphics, Pro/E, CATIA 有直接
接口，并可以读入其他CAD 系统的实体数据
．SigmaNEST 可以继承实体CAD 零件的属性，并保持了零件的精度和一致性
．SigmaNEST 通过DXF, DWG, CADL,IGES, 或HPGL格式，读入CAD 文件
．可以把已有的NC程序(G 代码或ESSI)转换为几何图形
．零件的几何图形自动排序，内轮廓能被自动识别出来
．可以分析出零件图形的小间隙和重复的几何体，并自动矫正
．光顺过滤器能够用圆弧和直线段代替多义线
．在SigmaNEST 的完全内嵌的二维CAD 系统里创建和修改零件图
．应用SigmaNEST 中的标准图形库能够快速地创建零件图形
．识别多个不同的“Z” 深度
．能够对钣金零件进行展开
．减少错误、提高质量、缩短待料停工周期
．通过自动联结切割工件，减少加工时间
．通过自动搭桥切割零件，减少加工时间，这可以只穿透一次而连续切割工件
．最短的运动路径
．在保证切割质量的前提下通过改变切割参数来减少加工时间， 对于水切割和激
光切割机这点尤其有用。
．自动生成的避免工件翘起的轨迹顺序，使割炬降低位置横向快速移动，可以节
约加工时间。
简化编程
．SigmaNEST 提供最大生产力需要的自动化功能，还提供交互式工具以实现编程
的最大灵活性。
．简单方便地进行套料和生成NC 编程
．SigmaNEST Machine Console 把套料的自动化程度和效率提高到另一个更高的
层次。
．SigmaNEST 在Windows 2000, XP and2003 上操作非常简单方便开放的系统
．SigmaNEST 基于.NET，形成一个的开放的系统，让用户自己定义和自动操作编
程功能，并能够将SigmaNEST作为WEB 服务器运行。
．SigmaNEST 提供与MRP/ERP 软件的自动连接，进行批处理和形成材料报表。
．SigmaNEST 通过Microsoft SQL Server或MSDE 来进行多个用户的客户端服务器
数据管理。
．后置处理器方便灵活，用户能够按照自己的需要来定义自己的后置。
生成准确的评估、生产、库存和管理报告
SigmaNEST提供了一套全面的生产管理及数据库集成的工具
．应用SigmaNEST 零件文件管理系统，用户能够轻易快速地找回以前创建的零件
。
．工件能够按照具体用户、工程项目或产品分类保存。
．工件能够与实体CAD 设计模型、装配结构和PDM系统同步修改。
作业订单管理和工作进度跟踪
SigmaNEST 的进度跟踪和作业订单管理系统能够让用户从头到尾地跟踪每个工
件和作业订单的状况。通过创建套料布局和切割工作，工件的状态可从“下定单
”到“执行中”再到“完成”不断地更新。如果一项作业订单已经完成一部分，
剩余的工件需求就会被计算出来，为接下来的自动套料使用。
．材料报表的批处理
．作业订单成本计算
．归档文件和生产产品的可追溯性
．即时的状态报告和废料的反馈
．不同订单的工件在同一板材上混合套料
．精确的库存可以增强管理
．作业订单分期执行和与别的订单合并执行，使工作台的空闲时间最短，改进了
工作流程
库存管理和原料控制
能够有效地管理原材料的库存，从而可以减少在库存上积压的周转资金。
应用SigmaNEST，可以监控库存、已订购和正在加工中的原材料数量，能够很
方便地浏览不同等级和厚度的可用材料和余料。原料的数据能够和已有的生产管
理和库存控制软件保持同步更新。SigmaNEST 余料
数据库可以准确地记录余料的形状。益处包括：
．更少的剩余材料
．余料外形用处更多
．任何给定等级和厚度的原料的最新状况报告
．熔炼炉号的可查性
．余料不必近似为矩形，所以SigmaNEST 能够最大化地利用材料
．最佳板料的选择
．在X 和Y 方向进行多个板材的套料
进度安排
SigmaNEST 能够考虑机床的加速和动态过程，精确地计算生产时间，这是
SigmaNEST的机床工作管理和编制工作进度表功能的基础。
MRP/ERP SimTrans 接口
SigmaNEST 提供一个与MRP 和ERP 系统如SAP, BAAN, eStelplan 和
JDEdwards的实时连接。这个模块可以自动地记录订单，提供订单状况的反馈和材
料消耗量。
预测和成本计算
切割时间和材料需求的计算可以输入到工件生产成本核算模式中，这个模式是
用户可配置的。包括：
．工件和岗位的报价
．材料的收益和废料的跟踪
．时间研究和生产周期的计算
．真实工件的重量
．工作成本的自动反馈
．考虑了多个割炬同时切割和叠料切割
报表
SigmaNEST的详细报表清楚、准确，并提供切割流程所需要的全部信息。可以
很方便地定制报表的版面，满足用户的 要求。例如：
．套料布局报表
．条形码标识
．材料利用报表
．加工设置报表